Стр.кон. оконч (Проектирование спортивного комплекса с бассейном 14х25 м в г. Комсомольск-на-Амуре)

2.8 Конструирование и расчет панели-оболочки типа КЖС.2.8.1 Исходные данные.В осях «10»-«16» несущим элементом является панель-оболочка пролетом18 м. Здание отапливаемое. Район строительства г. Комсомольск-на-Амуре - IY повесу снегового покрова. Арматура напрягаемая - класса А-IV, для сварныхкаркасов и сеток - А-III. Бетон класса В30. Передаточная прочность бетонаRbp  0, 7 B  21 МПа. Коэффициент надежности по назначению  n  0,95 .Нагрузки на панель КЖС сведены в таблицу 2.6.Таблица 2.6№п/пВид нагрузки1Постояннаяа) 3 слоя кровельного ковраб) цементная стяжка   20ммв) утеплитель, минераловатныеплитыг) пароизоляцияд) панель-оболочка КЖСИтого от постоянной2Временнаяа) длительнаяНормативнаянагрузкакН/м2,Коэффиц.надежности понагрузкеРасчётнаянагрузка, кН/м20,010,361,31,30,0130,4680,721,30,9360,052,0151,31,10,0652,2173,1550,87Итогократковременная1,43,990,874,831,2284,891,41,2286,115Инв.

№ подл.Подп. и датаВзам. инв. №Итого3,699ВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛист2.8.2 Конструкция и размеры КЖСКонструкция панели-оболочки типа КЖС представляет собой пологийпредварительно напряженный свод-оболочку с двумя рабочими диафрагмамисегментного очертания. Номинальные размеры панели BL = 318 м.

Высотасечения посередине пролета панели h0 = L/20=18000/20 = 1000 мм; высотаопорной части панели = 150 мм.Расчетный пролет панели lo = L  300 = 18000  250 = 17750 мм.Сечение нижнего пояса диафрагм bf = 100мм; hf =100 мм. Толщину стенкидиафрагм = 40-50мм. Ширина панели bf = 2940 мм.2.8.3 Расчет КЖС по общей несущей способности и устойчивости2.8.3.1 Расчетная схема КЖСРасчетная схема КЖС представлена на рис. 2.14.рис. 2.14Взам.

инв. №2.8.3.2 Расчет продольной рабочей арматурыРасчетный изгибающий момент в середине пролета.М max q  l 2 18, 465 17, 752 727, 203 кН  м ,88где(2.52)Инв. № подл.Подп. и датаq- распределенная нагрузка;l  длина пролетаРасчетная поперечная сила.Qq  l 18, 465 17, 75 163,876 кН22(2.53)ВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛистРасчет продольной рабочей арматуры осуществляется из условия:M max  Rs  Asp  z0727, 203 10 15, 24см 2510  0,935hf30z0  h  a  1000  50  935 мм22Asp Где z0 — расстояние по вертикали от оси оболочки до оси рабочей арматурыдиафрагмы;Принимаем по сортаменту 4 стержня диаметром 22 мм. А-IV. Аsp  15, 2см22.8.3.3 Расчет толщины оболочкиПроверяем толщину оболочки в приопорной части по формуле:h 'f (3  4) MZ 0  ( x  4  a1 )  Rb b 2,где:(2.54)х - расстояние от рабочей поверхности анкера рабочей арматурыдиафрагмы до рассматриваемого сечения;a1 - расстояние по горизонтали от оси рабочей арматуры диафрагмы допродольной грани панели на опоре.

a1  90 ммh 'f (3  4) M727, 203 2,15см  5смZ 0  ( x  4  a1 )  Rb b 2 0,935  (2  4  0, 09) 17 103  0,9Условие удовлетворятся.Взам. инв. №Проверим толщину оболочки в середине пролета.h'f (4  5) MZ 0  b f  Rb   bc   b 2Инв. № подл.Подп. и дата bc =0,75 – коэффициент работы тонкой оболочки для панели шириной 3м.h'f (4  5) M727, 203 2,3см  3смZ 0  b f  Rb   bc   b 2 0,935  2,94 17 103  0, 75  0,9ВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч.

Лист № док.Подп.ДатаЛистПроверим достаточность толщины оболочки на условные критическиенапряжения сжатия по формуле:h (4  5)  0,8  l0 f'fM 0n  y '0, гдеEb(2.55)l0 f - расчетный пролет оболочки, равный расстоянию в свету между вутами;M 0n - изгибающий момент от нормативных нагрузок в середине пролета при y f  1y '0 - расстояние от центра тяжести приведенного сечения панели до осиоболочки.Es1,9 105 6,55Eb 0, 29 105' 1, 7 105 5,860, 29 105Площадь приведенного сечения бетона.Ared  A    Asp   '  As'A  294  3  2  37  9 / 2  10 10  2  2  6  3.3 / 2  2  84  2  2091см 2As'  1,96см 2 (10 диаметром 5 мм Вр-I);Asp  15, 2см 2Ared  A    Asp   '  As'  2091  6,55 15, 2  5,86 1,96  2202см2Статический момент площади приведенного сечения относительнонижней грани.Инв.

№ подл.Подп. и датаВзам. инв. №Sred   Ai  yi  294  3  98,5  37  9  92,5  10 10  2,5  6  3,3 10,1  2  82  4  51  6,55 15, 2  5  152700см2Расстояние от нижней грани до центра тяжести сеченияy0 S red 152700 69,364смAred2202y0'  935  50  693,6  291, 4 ммМомент инерции приведенного сечения относительно оси, проходящей черезцентр тяжести приведенного сечения.ВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч.

Лист № док.Подп.ДатаЛистI red   ( I i  Ai  yi2 )  294  33 /12  294  3  29,14 2 /12  37  9  22,9 2  2 10 103 /12  10 10 64, 42  6  3,33 /12  6  3,3  582  2  4  823 /12  2  4  82 18, 6 2  6,55 15, 2  64, 42  2, 45 106 см 4изгибающий момент от нормативных нагрузок в середине пролетаqn  l 2 4,909  3 17, 752 579,99кН88M 0n  y '0579,99  0, 291'h f (4  5)  0,8  l0 f 0,8  2, 2  0, 43см  3смEb0, 29 105 103M 0n Таким образом, принятая толщина оболочки 3 см по условию прочности иустойчивости достаточна.2.8.4 Расчет диафрагмы на действие поперечной силыРассмотрим сечение, расположенное на расстоянии 1 м от опоры (рис.

2.15)рис. 2.15Усилие в этом сечении:Q  Qоп  q 1, 0  163,876  18, 465 1, 0  145, 411кНИнв. № подл.Подп. и датаВзам. инв. №M  Qоп 1, 0 q 1218, 465 12 163,878 1, 0  154, 646кН  м22На продольную диафрагму будет передаваться часть поперечной силы:Qb  Q M154, 646 tg  145, 411  0,19  24,98кН , гдеz00, 244(2.56) - угол наклона оси оболочки, при этом должно соблюдаться условие:Qd 0,5 Rbt2  b '  h0ВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛист24,98 46, 78 Н 2  0,5Rbt  0,5 120  60 Н 2смсм2  0,1 0, 267Условие соблюдается.

Следовательно, поперечная арматура по расчету нетребуется, устанавливаем ее по конструктивным требованиям:С шагом 200 мм на приопорном участке длинной 2 м. В вертикальныхребрах жесткости по длине пролета располагаются анкера.2.8.5. Расчет анкеров.Площадь рабочей поверхности анкера рабочей арматуры каждой диафрагмыопределяется из условийAan M12  Z1  Rb   b 218, 465 1,52M 1  163,876 1,5  225, 041 кНм, где(2.57)2M 1 изгибающий момент на всю ширину панели в сечении, расположенном нарасстоянии 1,5 м от рабочей поверхности анкера;M 1 Z1 =0,33м расстояние по вертикали от оси рабочей арматуры диафрагмы дооси оболочки в этом же сечении.Aan 225, 041 0, 0222 м 22  0,33  0,9 17 103Принимаем анкер с упорной плитой шириной 180 мм и высотой 140 мм.Взам.

инв. №Aan  0,18  0,14  0,0252 м2  0,0222 м22.8.6 Расчет арматуры в торце плиты.Определим расчетное усилие N t в торцевой арматуре по следующимИнв. № подл.Подп. и датаформулам (принимаем большее из двух значений):N t1 Nt 2 g( g  2000)  l 2  bs;64  Z 0Asp  Rs  bs8  b'f, 7де(2.58)- расчетная нагрузка от веса панели на 1 м2 ;ВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛистbs =2,8 м – расстояние между осями рабочей арматуры диафрагмы.Nt1 (2216  2000) 17, 752  2,8 62, 264  0,935Nt 2 15, 2  510  280 100 92, 28  294Для расчета принимаем Nt 2  92, 2 кН,Ast Nt ,maxRs92200 2,53 см236500Принимаем 2 стержня диаметром 14 мм, АIII, As  3, 08 см2.2.8.7Определение потерь предварительного напряжения арматуры.Натяжение арматуры на упоры производится механическим способом.Предварительное напряжение в арматуре до обжатия бетона прикоэффициенте натяжения  sp  0, 9 sp  0,9Rsn   sp  0,9  590  0,9  478 МПа,Соответствующее усилие в этой арматуре:P01   sp  Asp  478 15, 2  726,6 см ,2Изгибающий момент в середине пролета от собственного веса панели:Mc qc  l02 6, 6 17, 752 259,9 кНм,88Где qc  2, 217  2,98  6, 6 кН/м.Инв.

№ подл.Подп. и датаВзам. инв. №Напряжение в бетоне на уровне напрягаемой арматуры в момент его обжатия: bp P01 ( P01  lop  M c )  lop;AredI redlop  Z 0  y '  935  291, 4  643, 6 мм; bp 726, 6(726, 6  0, 643  259, 6)  0, 643 8, 75 МПа,42202 102, 45 106 108Определение потери напряжения от быстронатекающей ползучести: 6  0,85  40  bpRbp 0,85  40 8, 75 14,167 МПа,21ВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм.

Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛистОт усадки бетона: 8  40 МПа,От ползучести бетона: 9  0,85 150  bpRbp 0,85 150 8, 75 53,125 МПа,21Общие потери: los  14,167  40  53,125  107, 292 МПаДругие виды потерь согласно [54] не учитываем.2.8.8 Расчет панели оболочки по образованию трещинРасчет ведем из условия: M r  M crc ,Рассмотрим сечение в середине пролета панели. Момент сопротивления длярастянутой грани сеченияWred  I red /(lop  a)Wred  2, 45 /(64,36  5)  35323см3Расстояние ry от центра тяжести сечения до верхней ядровой точки с учетомкоэффициента 0,8 определим по формуле:ry  0,8 Wred35323 0,8  12,833смAred2202Ared  A    Asp   '  As'  2091  6,55 15, 2  5,86 1,96  2202см2Взам.

инв. №при  sp  0, 9 ;Инв. № подл.деформаций бетона:Подп. и датаМомент сопротивления W pl для растянутой грани сечения с учетом неупругихWpl   Wred  1,75  35323  61815см3 ,Равнодействующая усилий P02 в напрягаемой арматуре с учетом всех потерьP02  ( sp   los )  Asp  (478 107, 292) 15, 2  563, 476 кН;Определение изгибающего момента M crc в середине пролета панели приобразовании трещин:ВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч.

Лист № док.Подп.ДатаЛистM crc  Rbt , ser Wpl  P02  (lop  ry )  1,8 102  61815  563, 476  (64,36  12,833)  54,623кН  м  579,99кНMн 4,909  3 17, 752 579,99кН8Условие не выполняется, следовательно, трещины в растянутой зонеобразуются, необходим расчет по раскрытию трещин. Проверяем, образуются литрещины в верхней зоне плиты при ее обжатии при значении коэф.

точностинатяжения sp=0,9 изгибающий момент от веса плиты:M св g  l02 2, 015 17, 752 79,356 кНм;88Расчетное условие: Р1( ео-rinf )-M< RbtpW/plri '0,8 Wred0,8 101, 491 96,87смAred2202'WredI red2, 45 106 101491см3ho  yo 93,5  69,36Принимаем Rbt , ser  1 МПа, что составляет ориентировочно 55% от Rbt ,ser для В30.0,9726,6(0,643-0,368)-79,356=100,477 кНм< 101,491 кНм; - условие выполняется,поправка в M crc не вводится.2.8.9 Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной осиsp=0,9 Предельная ширина раскрытия трещин: непродолжительная аcrc=0,4 мм, продолжительная аcrc=0,3 мм.Взам.